58407 - ELETTRODINAMICA CLASSICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso tratta degli aspetti della elettrodinamica non coperti dal corso di Fisica
Generale II, quali i fondamenti dell'elettrodinamica, lo sviluppo di multipolo del
campo elettromagnetico, lo studio del bilancio energetico e della termodinamica di
continui polarizzati e magnetizzati e la teoria delle relazioni costitutive.

Contenuti

Introduzione alla fisica dei continui.
Generalita` sulle densita` e densita` di corrente.
Generalita` sulle leggi ed equazioni di bilancio.
Supefici di discontinuita` e condizioni di giunzione.

Leggi ed equazioni di bilancio della massa, dell'impulso,
del momento angolare e dell'energia in fisica dei continui
e relative condizioni di giunzione.

Termodinamica irreversibile dei continui. 
Principio di equilibrio locale.
Legge ed equazione di bilancio dell'entropia
e relativa condizione di giunzione.
Principio di Prigogine.
Disuguaglianza di Clausius-Duhem e relativa condizione di giunzione.
Metodo di Colemann e Noll con applicazioni.

Fondamenti di elettrodinamica.
Carica elettrica, densita` e densita` di corrente elettriche.
Leggi della forza di Lorentz e della potenza di Joule.
Leggi di Gauss elettrica, di Ampere, di Gauss magnetica e di Faraday-Lenz.
Equazioni di Maxwell.
Legge ed equazione di conservazione della carica elettrica.
Densita` di impulso ed energia elettromagnetica,
tensore di stress di Maxwell e vettore di Poynting.

Condizioni asintotiche di radiazione.
Leggi di Coulomb e Biot-Savart generalizzate.
Regimi quasistatico e di radiazione.
Momenti di multipolo di una distribuizione di carica.
Espansione di mulipolo dei campi elettrico e magnetico

Campo elettromagnetico nella materia continua.
Distribuizione di carica microscopica e macroscopica.
Campi elettrico e di induzione magnetica microscopici e macroscopici.
Equazioni di Maxwell macroscopiche.
Cariche libere e legate.
Polarizzazione elettrica e magnetica.
Campi di polarizzazione e magnetizzazione e loro interpretazione.
Discussione generale delle relazioni costitutive.

Formulazione comovente dell equazioni di Maxwell.
Campi elettrico, di induzione elettrica, magnetico e di induzione magnetica
comoventi.
Densita` di corrente elettrica conduttiva. 
Condizioni di giunzione dei campi.

Forza e momento torcente esercitati su e potenza fornita a un continuo
polarizzato e magnetizzato da un campo elettromagnetico esterno. 
Densita` di impulso ed energia elettromagnetica,
tensore di stress di Maxwell e vettore di Poynting per un continuo
polarizzato e magnetizzato.

Leggi ed equazioni di bilancio della massa, dell'impulso, dell'energia
e del momento angolare per un continuo polarizzato e magnetizzato.

Disuguaglianza di Clausius-Duhem per un continuo polarizzato e
magnetizzato e relative condizioni di giunzione.

Elettrodinamica dei fluidi non dispersivi.
Applicazione del metodo di Coleman Noll per la determinazione delle relazioni
costitutive.
Approssimazione lineare.
Introduzione all'idrodinamica magnetica.

Continui omogenei isotropi lineari dispersivi.
Analisi di Fourier delle equazioni di Maxwell e delle relazioni costitutive.
Studio della dipendenza dalla frequenza della costante dielettrica.
Relazioni di dispersione.

Assorbimento, riflessione e rifrazione in continui lineari dispersivi.
calcolo della costante dielettrica in funzione della frequenza usando il
modello atomico di Thompson.

Testi/Bibliografia

J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, John Wiley & Sons

W. K. H. Panofsky & M. Phillips, Classical Electricity and Magnetism, Addison Wesley Publishing Co.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

esame orale

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Roberto Zucchini